Резултатите от наблюдението, публикувани на 12 май в списанието Nature Communications, хвърлят нова светлина върху това как се загрява и охлажда атмосферата на Юпитер.
„Какъв коледен подарък! Направо ме срази!“, споделя д-р Джонатан Никълс, съавтор на изследването и специалист по северни сияния в Университета на Лестър, Великобритания.
„Очаквахме бавни промени – да избледняват и се усилват в рамките на 15 минути. Вместо това видяхме цялата аурорална зона да ‘искри’ и пулсира със светлина, понякога променяща се всяка секунда.“
Северните сияния се образуват, когато високоенергийни заредени частици, често от слънчевия вятър, се сблъскват с газове в атмосферата на дадена планета, предизвиквайки светлинни явления. В случая на Юпитер, мощното му магнитно поле улавя частици не само от Слънцето, но и от вулканичните изригвания на спътника му Йо, и ги насочва към полюсите, където те създават сияния, стотици пъти по-ярки от северното сияние на Земята.
По време на изследването, учените анализирали инфрачервената светлина, излъчвана от три-хидрогенния катион H₃⁺ – молекула, която се образува при взаимодействието на високоенергийни електрони с водород в атмосферата. Това съединение е от решаващо значение, защото излъчва топлина и участва в охлаждането на планетарната атмосфера. Но се оказва, че H₃⁺ е много по-краткотраен, отколкото се е смятало – оцелява едва около две минути и половина, преди да бъде разрушен от същите тези бързи електрони.
Това откритие е възможно благодарение на високата чувствителност на инфрачервената камера на телескопа „Джеймс Уеб“, каквато досега не е била налична при наземни обсерватории. Но отговорите донесоха и нови въпроси.
Паралелно с наблюденията на JWST, учените използвали и космическия телескоп „Хъбъл“, за да уловят ултравиолетовата светлина от сиянията. И тук идва загадката: най-ярките инфрачервени светлини, уловени от „Джеймс Уеб“, нямат аналог в наблюденията на „Хъбъл“.
„Това наистина ни озадачи“, казва д-р Никълс. „За да се обясни комбинацията от яркости, наблюдавана и от двата телескопа, е необходима огромна концентрация на частици с много ниска енергия – нещо, което досега се смяташе за невъзможно. Все още не разбираме как това е възможно.“
За да намерят отговор, екипът ще продължи работата си с допълнителни данни от телескопа JWST, както и с помощта на космическия апарат Juno на NASA, който обикаля Юпитер от 2016 г. насам и предоставя безценна информация за вътрешната му структура и магнитосфера.
